Поступове оновлення системи вищої педагогічної освіти в Україні переорієнтовує парадигму підготовки студентів педагогічних університетів зі школи засвоєння знань здобувачів вищої освіти на школу творчого пошуку. Це вимагає попередньої розробки та впровадження в педагогічних закладах вищої освіти, зокрема в процес підготовки майбутніх учителів математики, ефективних форм, методів та засобів навчання. Одним із шляхів вирішення цієї проблеми є впровадження інформаційно-комунікаційних технологій навчання, зокрема, під час навчання лінійної алгебри.
Об’єкт дослідження – процес математичної підготовки студентів у педагогічних університетах.
Предмет дослідження – методика навчання лінійної алгебри з використанням ІКТ.
Мета дослідження – розробити, теоретично обґрунтувати та експериментально перевірити методику навчання лінійної алгебри студентів педагогічних університетів з використанням інформаційно-комунікаційних технологій.
Відповідно до мети дослідження були окреслені такі завдання:
1. З’ясувати стан розробки проблеми в психолого-педагогічній, науково-методичній літературі та в практиці навчання лінійної алгебри в педагогічних університетах.
2. Розкрити сутність, класифікацію та особливості використання інформаційно-комунікаційних технологій навчання під час підготовки майбутніх учителів.
3. Розробити методику навчання лінійної алгебри студентів педагогічних університетів із використання інформаційно-комунікаційних технологій, спрямовану на формування в них предметної компетентності.
4. Експериментально перевірити ефективність запровадженої методики використання інформаційно-комунікаційних технологій під час навчання лінійної алгебри студентів педагогічних університетів.
Для досягнення мети та вирішення поставлених завдань було використано такі методи науково-педагогічних досліджень:
- теоретичні – аналіз психолого-педагогічної, навчально-методичної та наукової літератури з проблеми дослідження; порівняння, систематизація та узагальнення навчальних програм з лінійної алгебри, теоретичне проєктування та моделювання освітнього процесу в педагогічних ЗВО;
- емпіричні – педагогічне спостереження за навчанням студентів та аналіз їхньої діяльності; анкетування; тестування; бесіди зі студентами та викладачами; цілеспрямований педагогічний експеримент (констатувальний, пошуковий, формувальний); аналіз одержаних даних та їх опрацювання;
- статистичні – методи математичної статистики для опрацювання і узагальнення результатів педагогічного експерименту.
Наукова новизна одержаних результатів дослідження полягає в тому, що:
- уперше: розроблено, теоретично обґрунтовано та експериментально перевірено методику навчання лінійної алгебри студентів педагогічних університетів із використанням ІКТ, що передбачає цілеспрямоване формування предметної компетентності з лінійної алгебри здобувачів вищої освіти; побудовано модель навчання лінійної алгебри студентів педагогічних університетів із використанням ІКТ; уточнено: сутність понять «інформаційно-комунікаційні технології навчання», «електронний навчальний квест-посібник», «предметна компетентність з лінійної алгебри», «мікроклімат системи (викладач, студенти, засоби навчання (ІКТ))»; класифікацію інформаційно-комунікаційних технологій, які доцільно використовувати під час навчання лінійної алгебри; охарактеризовано: компоненти предметної компетентності з лінійної алгебри (мотиваційний, когнітивний, операційно-діяльнісний); визначено: критерії (мотиваційно-ціннісний, змістовий, операційно-діяльнісний) і рівні сформованості предметної компетентності за кожним із критеріїв: початковий (усвідомлення), середній (репродукція), високий (застосування); удосконалено: систему організації аудиторної та позааудиторної навчальної діяльності студентів з лінійної алгебри на основі впровадження інформаційно-комунікаційних технологій; навчально-методичне забезпечення навчання лінійної алгебри; подальшого розвитку набули: теорія та методика навчання лінійної алгебри студентів педагогічних університетів.
Практичне значення результатів дослідження полягає у: розробленні й упровадженні в практику підготовки майбутніх учителів навчально-методичного комплексу навчальної дисципліни «Лінійна алгебра»; дистанційного курсу «Лінійна алгебра» у інформаційно-освітньому середовищі «Moodle»; запровадженні в освітній процес навчання лінійної алгебри низки інформаційно-комунікаційних технологій: під час лекційних занять онлайнового ресурсу «Стрічка часу» («Структура курсу “Лінійна алгебра”», «Історія лінійної алгебри»), хмар тегів, програмних засобів візуалізації навчального матеріалу (GeoGebra, Gran 1), ментальних карт тощо; на практичних заняттях комп’ютерних та мобільних програм, онлайнових сервісів MAPLE, Mathematica, GeoGebra, Linear Algebra (Darshan University), matrixcalc, Microsoft Excel.
